宇宙学尺度下依赖暗能量的广义相对论检验

$\Lambda$CDM 框架以极少的自由参数极好地描述了我们的宇宙，这些参数可以通过当前可用数据高精度地确定。然而，这并不意味着相关的物理量（如宇宙曲率）已被直接测量。同样，广义相对论是被假设的，但未经过检验。在背景层面检验广义相对论对宇宙学的相关性，包括验证其能量含量与空间曲率之间的关系。利用扩展的牛顿表述，我们提出了一种可以检验这种关系的方法。利用近期对宇宙微波背景、重子声学振荡和超新星哈勃图的测量，我们表明在标准 $\Lambda$CDM 假设（即能量含量仅由物质和暗能量组成，形式为宇宙学常数或等效的真空贡献）框架下，广义相对论的预测得到了很好的验证。然而，暗流体的实际状态方程无法直接从宇宙学观测中获得。我们发现，放宽暗能量的状态方程会开启一大片可能性区域，揭示了宇宙曲率与总能量含量之间的一种新型简并。